大功率逆变电源主电路设计及实现

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1、大功率逆变电源主电路设计及实现中图分类号：TM91文献标识码：A文章编号：1007-0745(2013)01-0198-01摘要：本文针对大功率逆变电源系统主电路的研究和设计，提出了一种基于PWM控制器件SA4828和51单片机的控制电路，用于产生和调节一系列的控制脉冲来控制逆变开关的导通和关断，从而配合逆变主电路完成逆变功能。与传统的SPWM技术相比：SA4828可以提供高质量、全数字化的三相脉宽调制波形，并能实现精确控制，以构成性能优异的逆变系统。用51单片机作为处理器，即能满足系统的控制要求，又降低了成本，系统结构简单，元器件少，成本低且系统更加稳定

2、。关键词：逆变电源单片机SA48280引言目前，大功率逆变电源的设计方法不一，控制电路也不相同，但基本上都是基于现代逆变系统的基本结构，通过不同的电路设计，来提高系统的可靠性及抗干扰能力。本文介绍如何利用PWM控制器件SA4828和51单片机设计控制电路,产生和调节逆变系统所需要的驱动脉冲。1逆变系统概述逆变系统是以燃料发电机不稳定的电能输出(即粗电)作为变换对象，经过电力电子变换，变换为满足用电需求的稳定的交流电能输出（即精电）。逆变系统的核心毋庸置疑是完成逆变功能的逆变电路，此外逆变系统还需要产生和调节驱动脉冲的电路及控制电路，还要有保护电路，辅助电源

3、电路，输入电路和输出电路等。这些电路构成了逆变系统的基本结构，其系统结构图如图1。本文主要研究设计控制电路模块。2控制电路系统硬件设计控制电路的功能是按要求产生和调节一系列的控制脉冲来控制逆变开关的导通和关断，从而配合逆变主电路完成逆变功能。在逆变系统中，控制电路和逆变电路同样重要。整个控制器由微处理器和SPWM发生器组成。在此采用AT89S51单片机作为主控制器，SPWM波的产生选择了专用集成芯片SA4828,输出采样和TL431精准电压比较。单片机通过对电压电流的采样，A/D转换为数字量的形式传入单片机,通过适当的算法来控制SA4828的PWM波的输出

4、，达到控制逆变开关的导通和关断的目的。硬件连接方案如图2。3控制系统软件设计对SA4828的控制是通过微处理器接口将数据送入芯片和两个寄存器（初始化寄存器和控制寄存器）来实现的。初始化寄存器用于设定与逆变器有关的一些基本参数，这些参数在PWM输出端允许输出前初始化，逆变器工作以后不允许改变。图3给出了程序流程图，从程序流程图中可看出：单片机先将SA4828复位，在向其传送初始化参数和控制参数之后SA4828即可输出PWM波形，逆变器随后将处于工作状态,这时单片机应不断查询输出状态，以便随时调整PWM输出特性，以满足系统要求；只要系统工作正常，看门狗定时器就

5、不断被更新，以防止其溢出而中断PWM输出。4结论与Mitel公司的先前产品SA828相比，SA4828具有增强型微处理器接口，可与更多的单片机兼容。将调制波频率的分辨率提高到16位。由于采用了可由用户选择的三相幅值独立控制方式，因而使得三相逆变器可用于任意不对称负载。有三种可供选择的输出波形，适用于多种应用场合。可提供软件复位功能。内置“看门狗”定时器以加强监控，从而提高了可靠性。系统以51单片机为控制核心，与高端处理器相比，即满足了系统控制要求又降低了成本。该系统设计简单，控制电路使用器件少，即降低了成本、又提高了系统可靠性。参考文献：[1]陈桂友，孙同

6、景等.单片机原理及应用[M].山东大学，2006[1]单片机微机控制应用技术张大明主编，机械工业出版社，2007[2]王建兵，基于数字PWM器件SA4828的逆变电源的设计，中国水运（学术版），2007